JP2739421B2 - クランクシャフトのピンの高周波焼入方法 - Google Patents
クランクシャフトのピンの高周波焼入方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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Description
の高周波焼入方法に関する。
まわりに回転させながら、ピンに通電された高周波加熱
コイル(以下高周波加熱コイルを単に加熱コイルともい
う)を載置してピンを高周波焼入する場合には、ピンに
形成された硬化層の幅をピンの周方向において均一にす
る等のために、加熱コイルへの通電は、ピンの上死点の
手前の所定の位置と上死点との間の区間、および上死点
と上死点の後の所定の位置との間の区間は、前記両区間
以外の区間よりも加熱コイルに印加する電力を低減する
方法が採用されている(特願昭62-333084 )。
コイルへの高周波電流の通電の開始から停止までの通電
時間は、予め実験等によって定められた所定の時間行わ
れる。また、ピンの加熱後の冷却は、焼入液噴射用のジ
ャケットから所定時間焼入液をピンに噴射するか、或い
はクランクシャフトを焼入液中に所定時間浸漬して行わ
れる。
ランクシャフトのピンに形成する硬化層の幅や深さのば
らつき等の範囲に対する要求はますます厳しくなってお
り、クランクシャフトのピンを加熱コイルによって所定
の時間加熱するだけでは、この要求を満たすことが困難
になって来た。
減を行う場合に、加熱コイルへの通電をある一定の時間
の間だけ行うようにすると、電力低減を行っている間に
通電の開始或いは停止が行われた加熱によって形成され
た硬化層と、通電の開始或いは停止が電力の低減を行っ
ていない間に行われた加熱によって形成された硬化層と
の間に相違が発生することを防止するものである。ピン
の焼入加熱の場合、加熱コイルに印加した積算電力量が
同じであっても、電力印加の時間的経過のしかたによっ
てピンの昇温状態が異なってくるので、形成された硬化
層が必ずしも同じであるとは限らない。
に、ピンが、電力低減区間を通過後下死点に至るまでの
間の所定の位置で加熱コイルへの通電を開始し、下死点
を通過後電力低減区間に至るまでの間の所定の位置で通
電を停止することが提案されており(特願昭63-1334
8)、一応の成果がえられているが、所定時間の間冷却
を行う従来の冷却方法に改善を加えることによっても、
ピンに形成された硬化層の幅の周方向でのばらつき等の
ばらつきをより少なくすることが望まれている。
であって、クランクシャフトのピンの加熱電力の低減を
上死点の前後で行い、且つこの電力低減を行わない区間
で加熱を開始し、また停止するピンの高周波焼入方法に
おいて、ピンの冷却方法を改善してピンに形成された硬
化層の幅の周方向でのばらつき等の諸元のばらつきをよ
り少なくすることを目的としている。
に、本発明に係るクランクシャフトのピンの高周波焼入
方法は、半開放鞍型の高周波加熱コイルをクランクシャ
フトのピンに載置し、クランクシャフトを中心線のまわ
りに回転せしめつつ、クランクシャフトの各回転におい
て、上死点の手前の所定の点と上死点との間を第1区間
とし、上死点と上死点の後の所定の点との間を第2区間
とし、前記上死点の後の所定の点と下死点との間を第3
区間とし、下死点と前記上死点の手前の所定の点との間
を第4区間とするとき、ピンが、前記第1区間、およ
び、前記第2区間を通過する間だけ、高周波加熱コイル
に加える電力を、第1、第2両区間以外の第3、第4区
間において高周波加熱コイルに加える電力より小さい電
力とし、且つ、高周波加熱コイルへの通電の開始を、前
記第3区間の所定の位置で行い、また、高周波加熱コイ
ルへの通電の停止を、前記第4区間の所定の位置で行う
と共に、高周波加熱コイルへの通電の停止を行った後、
ピンが前記第3区間を通過する間にピンの冷却を開始
し、次いで、クランクシャフトを1回転以上回転させて
から、ピンが前記第4区間を通過する間にピンの冷却を
停止する。
クシャフトのピンの高周波焼入方法の一実施例を説明す
る。図1は本実施例の方法の説明図、図2は本実施例の
方法を実現することができる高周波加熱コイル体(以下
高周波加熱コイル体を単に加熱コイル体ともいう)の正
面説明図、図3はクランクシャフトの正面図である。
は、図3に示す4気筒エンジン用クランクシャフトWを
採り上げた。クランクシャフトWは、一体形成されたジ
ャーナルJ1〜J5およびピンP1〜P4を備えている。隣り合
うピンとジャーナルの間には、これらピンとジャーナル
と一体的に形成されたクランク(またはカウンタウエイ
トともいう)Kが介在している。なお、各ジャーナルJ1
〜J5の中心を結ぶ直線がクランクシャフトWの回転の中
心となる中心軸10であり、また、11は例えばピンP1の中
心線である。
説明する。まず、ピンP1〜P4を焼入する焼入コイル体を
説明する。図2に示すように、焼入コイル体20は、平行
且つ対向するように配設された1対のコイル側板22(図
2上で手前と奥側)から支持され、これらコイル側板22
の間の下部に配置された半開放鞍型の加熱コイル21と、
ピンP1と加熱コイル21との距離を一定に保つために先端
がピンに接触するようにコイル側板22の下部に固定され
たセンタスペーサ23およびサイドスペーサ24と、コイル
側板22の下部両側にそれぞれ固定された焼入液噴射用の
1対のジャケット30と、加熱コイル21のリード導体21a
と、加熱コイル21に高周波電流を供給する図示しないト
ランスとの結合部25とを備えている。
は、中心軸10が水平になるように配設されたクランクシ
ャフトWの一端を図示しないセンター等によって支持
し、他端を図示しないチャック等によって把持した状態
で、クランクシャフトWを中心軸10を中心として回転さ
せてピンP1を上死点に至らせて停止し、上方から焼入コ
イル体20を降下させてピンP1に載置後、クランクシャフ
トWを中心軸10を中心として回転させると共に、加熱コ
イル21に、図示しない高周波電源から前記の図示しない
トランスを介して高周波電流を通電する。
中心軸10を中心として例えば矢印Rの方向に回転する
と、ピンP1は、クランクシャフトWの中心軸10の回りを
公転しながら、1公転について1回の割合で1自転す
る。即ち、ピンP1の中心線11は円12上を移動する。
1によるピンP1の加熱に際しては、電力低減を行う。
すなわち、ピンP1の中心線11が、上死点Mの手前の
所定の点Aと上死点Mとの間の第1区間、および、上死
点Mと上死点Mの後の所定の点Bとの間の第2区間を通
過する間は、加熱コイル21に印加する電力を、ピンP
1の中心線11がその他の区間である第3区間及び第4
区間を通過する際に加熱コイル21に印加する電力より
少なくする。なお、クランクシャフトWの第1および第
2区間における回転角θは、互いに等しくするのが一般
的であって、この回転角θは、15〜80゜の範囲の内
の適宜の角度に設定される。
1の中心線11が前記点Bを通過後、前記点Bと下死点
Cとの間の第3区間の所定の位置である点S1に来たと
きに開始される。その後、クランクシャフトWは1回転
以上の回転をしてから、ピンP1の中心線11が下死点
Cと前記上死点Mの手前の所定の点Aとの間の第4区間
の所定の位置である点S2にきたときに通電が停止され
る。
したまま、ピンP1の中心線11が第3区間の点S1 (第3
区間にあれば点S1 にこだわることはなく、他の点でも
よいが、なるべく点Bに近いのが望ましい)にきたとき
にジャケット30から焼入液Lの噴射を開始する。その
後、クランクシャフトWは所定回数の回転が行われてか
ら、ピンP1の中心線11が第4区間の点S2 (第4区間で
あれば点S2 にこだわることなく、他の点でもよいが、
なるべく点Aに近いのが望ましい)にきたときに焼入液
Lの噴射を停止する。
のようにする理由は以下の通りである。即ち、ピンP1の
加熱は前記のように電力低減が行われるので、ピンP1の
下死点Cを中心として下死点Cから点Bおよび点Aに至
る範囲(第3および第4区間)の発熱量が、上死点Mを
中心として点Aから点Bに至る範囲(第1および第2区
間)の発熱量よりも大きい。更に、加熱コイル21への通
電を、第3区間の点S1 で開始し、第4区間の点S2 で
停止していることによっても、第3および第4区間の方
が、第1および第2区間よりも、クランクシャフトWが
ほぼ1/2回転する間だけ加熱時間が増加しており、こ
の増加時間分だけ発熱量も増加している。
1および第2区間の冷却よりも強化する必要があるの
で、ピンP1の冷却を、ピンP1が第3区間の例えば点S1
にきたときに開始し、次いで、クランクシャフトWを1
回以上所定回数回転させて後、ピンP1が第4区間の例え
ば点S2 にきたときに冷却を停止することによって、第
3および第4区間の冷却を、第1および第2区間の冷却
よりも、クランクシャフトWがほぼ1/2回転する間だ
け冷却時間を増加させ、この増加時間分だけ冷却量を増
加させたものである。
シャフトのピンの高周波焼入方法は、半開放鞍型の加熱
コイルを回転するクランクシャフトのピンに載置し、ピ
ンの上死点の前後それぞれ所定の範囲の第1および第2
区間で加熱コイルに印加する電力を、この範囲以外で加
熱コイルに印加する電力よりも低減し、且つ、加熱コイ
ルへの通電を、ピンが前記電力低減を終え下死点に至る
間の第3区間の所定の位置で開始し、また、ピンが下死
点を通過後電力低減開始に至る間の第4区間の所定の位
置で停止する共に、加熱コイルへの通電を停止後、ピン
が第3区間を通過する間にピンの冷却を開始し、次い
で、クランクシャフトを1回転以上回転させてから、ピ
ンが第4区間を通過する間にピンの冷却を停止する。
の高周波焼入方法によれば、ピンの上死点と下死点とを
中心としたピンの周辺のクランクの影響を少なくしてよ
り均一な加熱及び冷却が可能となる。 すなわち、加熱コ
イルが第1区間と第2区間とにある場合には、ピンに加
えられる熱はほとんどピン自体の加熱にのみ用いられる
が、加熱コイルがそれ以外の第3区間と第4区間とにあ
る場合には、ピンに加えられる熱はピン自体の加熱のみ
ならず周囲のクランクの加熱にも利用されることにな
る。 しかし、このクランクシャフトのピンの高周波焼入
方法では、加熱コイルが第1区間及び第2区間にある時
は、加熱コイルが第3区間及び第4区間にあるときより
電力低減を行うことで、ピン自体に加わる熱量を等しく
するようにしている。しかも、第3区間で通電を開始
し、第4区間で通電を停止するようになっているので、
第3区間及び第4区間では、クランクを考慮してより多
くの熱量が加えられるようになっている。 また、冷却時
には、第4区間内で通電を停止し、ピンが第3区間を通
過する間にピンの冷却を開始し、次いで、クランクシャ
フトを1回転以上回転させてから、ピンが第4区間を通
過する間にピンの冷却を停止するようにしているので、
より加熱された部分、すなわち第3区間及び第4区間
を、第1区間及び第2区間より冷却するようにしてい
る。 これにより、ピンの周囲のクランクによる影響を考
慮して、昇温がピンの周方向においてほぼ均一になるよ
うに、ピンの冷却を行って、ピンに形成される硬化層の
幅の周方向でのばらつき等をより少なくすることができ
る。
方法の一実施例の説明図である。
方法の一実施例を実現することができる加熱コイル体の
正面説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 半開放鞍型の高周波加熱コイルをクラン
クシャフトのピンに載置し、クランクシャフトを中心軸
のまわりに回転せしめつつ、クランクシャフトの各回転
において、ピンの中心線が形成する円形の軌跡を、上死
点の手前の所定の点と上死点との間の第1区間と、上死
点と上死点の後の所定の点との間の第2区間と、前記上
死点の後の所定の点と下死点との間の第3区間と、下死
点と前記上死点の手前の所定の点との間の第4区間とす
るとき、 ピンの中心線が、前記第1区間、および、前記第2区間
を通過する間だけ、高周波加熱コイルに加える電力を、
第1、第2両区間以外の第3、第4区間において高周波
加熱コイルに加える電力より小さい電力とし、且つ、 高周波加熱コイルへの通電の開始を、ピンの中心線が前
記第3区間の所定の位置にある時に行い、また、高周波
加熱コイルへの通電の停止を、ピンの中心線が前記第4
区間の所定の位置で行うと共に、 高周波加熱コイルへの通電の停止を行った後、ピンが前
記第3区間を通過する間にピンの冷却を開始し、次い
で、クランクシャフトを1回転以上回転させてから、ピ
ンが前記第4区間を通過する間にピンの冷却を停止する
ことを特徴とする クランクシャフトのピンの高周波焼入
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5252254A JP2739421B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | クランクシャフトのピンの高周波焼入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5252254A JP2739421B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | クランクシャフトのピンの高周波焼入方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0790381A JPH0790381A (ja) | 1995-04-04 |
JP2739421B2 true JP2739421B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=17234675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5252254A Expired - Lifetime JP2739421B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | クランクシャフトのピンの高周波焼入方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2739421B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113621770A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-09 | 丰县飞洋金属制品有限公司 | 一种半轴淬火装置和应用于该装置的冷却***及淬火、冷却方法 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP5252254A patent/JP2739421B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0790381A (ja) | 1995-04-04 |
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